一种将单CAN总线模块扩展成双CAN的电子控制单元的方法.pdf

本发明公开了属于电子控制技术领域的用于对CAN总线有要求的工业现场控制，尤其适用于有CAN网桥要求的车用现场控制的一种将单CAN总线模块扩展成双CAN的电子控制单元的方法。该方法是将Motorola 68MC376单片机和Intel 82527 CAN控制器芯片的数据总线、地址总线和控制总线相应连接，两组CAN信号通过光电隔离连接到CAN收发器中，实现CAN总线的外部连接，再通过软硬件配置，将Intel82527 CAN映射到Motorola 68MC376单片机的寻址空间内，实现了基于Motorola 68MC376的CAN模块的扩展。适用于对CAN总线有要求的工业现场控制，尤其适用于有CAN网桥要求的车用现场控制。该方法还适用于Motorola 68K乃至PowerPC 500系列单片机进行进一步扩展，实现更多路的CAN扩展。

1.  一种将单CAN总线模块扩展成双CAN的电子控制单元的方法，该方法是以Motorola 68MC376单片机不能够直接应用于两个或者多个CAN网络中的现状为例，通过对该单片机的外部进行相应的扩展，其特征在于：将Intel82527芯片的地址总线、数据总线和控制总线与Motorola 68MC376单片机的地址总线、数据总线和控制总线对应连接，再通过相应的软硬件配置，Intel.82527形成的CAN模块映射到Motorola 68MC376单片机的寻址空间，从而实现将Motorola 68MC376单片机周边扩展成含有双CAN的电子控制单元，并且还实现自动中断向量的配置；具体方法为：先设U1为Motorola 68MC376单片机，设U17为Intel 82527 CAN控制器，将U1的A0～A7直接连接到U17的相应引脚形成地址总线连接，U1的D8～D15直接连接到U17的相应引脚形成数据总线连接，控制总线包括R/W读写信号，片选信号CS4，数据应答信号DSACK0，中断配置信号INT和复位信号PE7，其中INT信号通过三端跳线Jumper2或Jumper3，实现在IRQ4或者IRQ5之间的灵活选择；INT信号上拉接高电平，U1的AVEC通过电阻下拉接地，DSACK1通过电阻上拉接到高电平；U1的CANTX0和CANRX0构成CANA的原始信号；U17通过跳线输出的RCAN、TCAN构成CANB的原始信号，连接到标准的CAN光隔输出电路中，形成CANA和CANB两路CAN信号；其中光隔的后级是由隔离电源形成的供电，从而保证CAN网络的电磁性能。

一种将单CAN总线模块扩展成双CAN的电子控制单元的方法
技术领域
本发明属于电子控制技术领域，特别涉及用于对CAN总线有要求的工业现场控制，尤其适用于有CAN网桥要求的车用现场控制的一种将单CAN总线模块扩展成双CAN的电子控制单元的方法。
背景技术
控制器局域总线(CAN)已经是现代工业现场控制所广泛应用的总线技术。在部分工业应用中，通常会出现一个电子控制单元(ECU)同时工作在两个CAN网络中的情况。在这种情形下，ECU起到主控制器和CAN网络的网桥的作用。
目前常用的低端CAN网络控制器中，一般用51系列单片机配合SJA1000进行CAN模块的设计。由于51单片机在运算能力和周边模块上并不具有优势，这种设计不能满足一些实时性要求高、数据吞吐大、运算需求多的绝大多数车用控制的应用要求。
Motorola 68MC376是Motorola公司一款功能强大的32位单片机，具有强大的运算能力和丰富的周边模块资源，适合绝大多数车载控制应用。然而该单片机本身仅具有一个CAN控制模块(TouCAN)，要工作在两个或者多个CAN网络中，还需要对其外部模块进行一系列的扩展。
发明内容
本发明的目的是提供一种将单CAN总线模块扩展成双CAN的电子控制单元的方法。
本发明的技术方案是以Motorola 68MC376单片机不能够直接应用于两个或者多个CAN网络中的现状为例，通过对该单片机的外部进行相应的扩展，并且通过合理的软硬件配置，使得外接的CAN模块能够和内置的CAN模块一样稳定易用，从而拓宽了以Motorola 68MC376单片机为核心的ECU在多个CAN网络中的工作能力。其特征在于：将Intel82527芯片的地址总线、数据总线和控制总线与Motorola 68MC376单片机的地址总线、数据总线和控制总线对应连接，再通过相应的软硬件配置，Intel.82527形成的CAN模块映射到Motorola 68MC376单片机的寻址空间，从而实现将Motorola 68MC376单片机周边扩展成含有双CAN的电子控制单元，并且还实现自动中断向量的配置。具体方法为：先设U1为Motorola68MC376单片机，设U17为Intel 82527 CAN控制器，二者的连接关系如下：U1的A0～A7直接连接到U17的相应引脚形成地址总线连接，U1的D8～D15直接连接到U17的相应引脚形成数据总线连接。控制总线包括R/W读写信号，片选信号CS4，数据应答信号DSACK0，中断配置信号INT和复位信号PE7，其中INT信号通过三端跳线Jumper2或Jumper3，实现在IRQ4或者IRQ5之间的灵活选择；INT信号上拉接高电平，U1的AVEC通过电阻下拉接地，DSACK1通过电阻上拉接到高电平。U1的CANTX0和CANRX0构成CANA的原始信号，U17通过跳线输出的RCAN、TCAN构成CANB的原始信号，连接到标准的CAN光隔输出电路中，形成CANA和CANB两路CAN信号。其中光隔的后级是由隔离电源形成的供电，从而保证CAN网络的电磁性能。
本发明的有益效果是实现了基于Motorola 68MC376的CAN模块的扩展。适用于对CAN总线有要求的工业现场控制，尤其适用于有CAN网桥要求的车用现场控制。该方法还适用于Motorola 68K乃至PowerPC 500系列单片机进行进一步扩展，实现更多路的CAN扩展。
附图说明
图1是单CAN总线模块扩展成双CAN的电子控制单元的方法框图。
图2是含有Intel82527芯片的硬件配置示意图。
具体实施方式：
图1所示为单CAN总线模块扩展成双CAN的电子控制单元的方法框图。该方法是将Motorola 68MC376单片机和Intel 82527 CAN控制器芯片的数据总线、地址总线和控制总线相应连接，两组CAN信号通过光电隔离连接到CAN收发器中，实现CAN总线的外部连接，再通过软硬件配置，将Intel 82527 CAN映射到Motorola 68MC376单片机的寻址空间内。
图2所示为含有Intel82527芯片的硬件配置示意图。图中U1为Motorola68MC376单片机，U17为Intel 82527 CAN控制器，二者的连接关系如下：U1的A0～A7直接连接到U17的相应引脚形成地址总线连接，U1的D8～D15直接连接到U17的相应引脚形成数据总线连接。控制总线包括R/W读写信号，片选信号CS4，数据应答信号DSACK0，中断配置信号INT，复位信号PE7等信号。其中INT信号在连接到U1地过程中通过一个三端跳线，用以实现在IRQ4或者IRQ5之间的灵活选择。INT信号需要上拉接高电平。此外U1的AVEC需要通过电阻下拉接地，DSACK1需要通过电阻上拉接到高电平。
U17部分的需要按照图示部分实现晶振和支持电路的连接。Jumper2和Jumper3为三端跳线，分别连接到RX0、RX1与TX0、TX1，用以选择总线信号的显性输出电平。
U1的CANTX0和CANRX0构成CANA的原始信号，U17通过跳线输出的RCAN、TCAN构成CANB的原始信号，连接到标准的CAN光隔输出电路中，形成CANA和CANB两路CAN信号。其中光隔的后级是由隔离电源形成的供电，从而保证CAN网络的电磁性能。
该方法的软硬件配置如下：
                                表1：跳线配置表